第二章简单线天线...ppt

1第二章第二章 简单线天线简单线天线n n2.1 2.1 水平对称天线水平对称天线n n2.2 2.2 直立天线直立天线n n2.3 2.3 环形天线环形天线n n2.4 2.4 引向天线引向天线22.1 2.1 水平对称天线水平对称天线 水平架设天线的优点：水平架设天线的优点：n n（（（（1 1 1 1）架设和馈电方便；）架设和馈电方便；）架设和馈电方便；）架设和馈电方便；n n（（（（2 2 2 2）地面电导率对水平天线方向性的影响较）地面电导率对水平天线方向性的影响较）地面电导率对水平天线方向性的影响较）地面电导率对水平天线方向性的影响较垂直天线的小；垂直天线的小；垂直天线的小；垂直天线的小；n n（（（（3 3 3 3）可减小干扰对接收的影响，因为水平对）可减小干扰对接收的影响，因为水平对）可减小干扰对接收的影响，因为水平对）可减小干扰对接收的影响，因为水平对称天线为水平极化，而工业干扰大多为垂直极称天线为水平极化，而工业干扰大多为垂直极称天线为水平极化，而工业干扰大多为垂直极称天线为水平极化，而工业干扰大多为垂直极化32.1.1 2.1.1 双极天线双极天线n n 双极天线即水平对称振子双极天线即水平对称振子双极天线即水平对称振子双极天线即水平对称振子，又称，又称，又称，又称ππππ形天线。

两形天线两形天线两形天线两臂用单根硬拉铜线、铜包钢线构成天线臂与支臂用单根硬拉铜线、铜包钢线构成天线臂与支臂用单根硬拉铜线、铜包钢线构成天线臂与支臂用单根硬拉铜线、铜包钢线构成天线臂与支架用高频绝缘子隔开，在离振子臂终端架用高频绝缘子隔开，在离振子臂终端架用高频绝缘子隔开，在离振子臂终端架用高频绝缘子隔开，在离振子臂终端2 2 2 2～～～～3m3m3m3m处另处另处另处另加一绝缘子，每段拉线不长于加一绝缘子，每段拉线不长于加一绝缘子，每段拉线不长于加一绝缘子，每段拉线不长于λλλλ/4/4/4/44双极天线特点双极天线特点n n结构简单，架设撤收方便，维护容易，广泛应结构简单，架设撤收方便，维护容易，广泛应结构简单，架设撤收方便，维护容易，广泛应结构简单，架设撤收方便，维护容易，广泛应用于短波，适用于天波传播；用于短波，适用于天波传播；用于短波，适用于天波传播；用于短波，适用于天波传播；n n架高小于架高小于架高小于架高小于0.30.30.30.3λλλλ时，向高空方向（仰角时，向高空方向（仰角时，向高空方向（仰角时，向高空方向（仰角90º90º90º90º）辐）辐）辐）辐射最强，宜作射最强，宜作射最强，宜作射最强，宜作300km300km300km300km范围内通信天线；范围内通信天线；范围内通信天线；范围内通信天线；n n当传输距离较远时，增益较低，方向性不强，当传输距离较远时，增益较低，方向性不强，当传输距离较远时，增益较低，方向性不强，当传输距离较远时，增益较低，方向性不强，且工作频段较窄。

且工作频段较窄且工作频段较窄且工作频段较窄5（（1 1）辐射场）辐射场n n主要用于天波传播，主要用于天波传播，主要用于天波传播，主要用于天波传播，电波以一定仰角入射到电波以一定仰角入射到电波以一定仰角入射到电波以一定仰角入射到电离层又被反射回地面，电离层又被反射回地面，电离层又被反射回地面，电离层又被反射回地面，通信距离与电波仰角有通信距离与电波仰角有通信距离与电波仰角有通信距离与电波仰角有密切关系密切关系密切关系密切关系n n方向函数为方向函数为方向函数为方向函数为6n n垂直平面垂直平面垂直平面垂直平面，就是与地面垂直且通过天线最大辐，就是与地面垂直且通过天线最大辐，就是与地面垂直且通过天线最大辐，就是与地面垂直且通过天线最大辐射方向的垂直平面射方向的垂直平面射方向的垂直平面射方向的垂直平面n nXOZXOZXOZXOZ平面方向函数为：平面方向函数为：平面方向函数为：平面方向函数为：（（2 2）垂直平面）垂直平面n n单元天线的单元天线的单元天线的单元天线的xOzxOzxOzxOz平面方平面方平面方平面方向图是圆，垂直平面方向图是圆，垂直平面方向图是圆，垂直平面方向图是圆，垂直平面方向图形状仅有地因子决向图形状仅有地因子决向图形状仅有地因子决向图形状仅有地因子决定。

定7垂直平面方向图垂直平面方向图垂直平面方向图垂直平面方向图XOZXOZXOZXOZ平面平面平面平面8n n（（（（3 3 3 3）））） 时，最大辐射方向在时，最大辐射方向在时，最大辐射方向在时，最大辐射方向在△△△△=90°=90°=90°=90°，在，在△△△△=60°=60°=60°=60°～～～～90°90°90°90°范围内场强变化不范围内场强变化不范围内场强变化不范围内场强变化不大，天线具有高仰角辐射性能；大，天线具有高仰角辐射性能；大，天线具有高仰角辐射性能；大，天线具有高仰角辐射性能；n n（（（（1 1 1 1）垂直平面方向性只与）垂直平面方向性只与）垂直平面方向性只与）垂直平面方向性只与H/H/H/H/λλλλ有关，与有关，与有关，与有关，与l/l/l/l/λλλλ无无无无关，可用改变天线架高关，可用改变天线架高关，可用改变天线架高关，可用改变天线架高H/H/H/H/λλλλ来控制垂直平面来控制垂直平面来控制垂直平面来控制垂直平面内的方向图；内的方向图；内的方向图；内的方向图；垂直平面方向性特点垂直平面方向性特点n n（（（（2 2 2 2）沿地面方向（）沿地面方向（）沿地面方向（）沿地面方向（△△△△=0°=0°=0°=0°方向）均无辐射，方向）均无辐射，方向）均无辐射，方向）均无辐射，不能用于地波通信；不能用于地波通信；不能用于地波通信；不能用于地波通信；9uu用作天波通信时，工作距离愈远，通信辐射用作天波通信时，工作距离愈远，通信辐射用作天波通信时，工作距离愈远，通信辐射用作天波通信时，工作距离愈远，通信辐射仰角仰角仰角仰角 愈低，要求天线架设高度越高。

愈低，要求天线架设高度越高愈低，要求天线架设高度越高愈低，要求天线架设高度越高n n（（（（4 4 4 4）））） 时，最强辐射方向不止一个，时，最强辐射方向不止一个，时，最强辐射方向不止一个，时，最强辐射方向不止一个， 越高，波瓣越多，靠近地面的第一波瓣越高，波瓣越多，靠近地面的第一波瓣越高，波瓣越多，靠近地面的第一波瓣越高，波瓣越多，靠近地面的第一波瓣 越低垂直平面方向性特点垂直平面方向性特点n n（（（（5 5 5 5）不同地质对水平振子方向性影响不大不同地质对水平振子方向性影响不大不同地质对水平振子方向性影响不大不同地质对水平振子方向性影响不大10n n水平平水平平水平平水平平面面面面，就是在辐射仰角，就是在辐射仰角，就是在辐射仰角，就是在辐射仰角△△△△一定的平面上，一定的平面上，一定的平面上，一定的平面上，天线辐射场强随方位角天线辐射场强随方位角天线辐射场强随方位角天线辐射场强随方位角 的变化关系图。

的变化关系图的变化关系图的变化关系图n n方向函数为：方向函数为：方向函数为：方向函数为：水平对称振子的水平平面水平对称振子的水平平面水平对称振子的水平平面水平对称振子的水平平面（（（（△△△△等于常数）等于常数）等于常数）等于常数）（（3 3）水平平面）水平平面11方向图方向图△=45°△=45°△=45°△=45°时随臂长时随臂长时随臂长时随臂长l l l l变化变化变化变化的水平平面方向图的水平平面方向图的水平平面方向图的水平平面方向图h=0.25h=0.25h=0.25h=0.25λλλλ,l=0.25,l=0.25,l=0.25,l=0.25λλλλ时随仰时随仰时随仰时随仰角角角角△△△△变化的水平变化的水平变化的水平变化的水平平面方向图平面方向图平面方向图平面方向图12uul/l/l/l/λλλλ<0.7<0.7<0.7<0.7时，最大辐射方向在时，最大辐射方向在时，最大辐射方向在时，最大辐射方向在 方向；方向；方向；方向；l/l/l/l/λλλλ>0.7>0.7>0.7>0.7时，在时，在时，在时，在 方向辐射很小或没有辐方向辐射很小或没有辐方向辐射很小或没有辐方向辐射很小或没有辐射。

射n n（（（（1 1 1 1）水平平面方向图与架高）水平平面方向图与架高）水平平面方向图与架高）水平平面方向图与架高H/H/H/H/λλλλ无关；无关；无关；无关；水平平面方向性特点水平平面方向性特点n n（（（（2 2 2 2）水平平面方向的形状取决于）水平平面方向的形状取决于）水平平面方向的形状取决于）水平平面方向的形状取决于l/l/l/l/λλλλ，也，也，也，也就是与臂长有关，就是与臂长有关，就是与臂长有关，就是与臂长有关，l/l/l/l/λλλλ越小，方向性越不明显越小，方向性越不明显越小，方向性越不明显越小，方向性越不明显n n（（（（3 3 3 3）与仰角有关，仰角越大，水平平面方）与仰角有关，仰角越大，水平平面方）与仰角有关，仰角越大，水平平面方）与仰角有关，仰角越大，水平平面方向性越不显著向性越不显著向性越不显著向性越不显著 13n n天线长度只影响水平平面方向图，架设高度只天线长度只影响水平平面方向图，架设高度只天线长度只影响水平平面方向图，架设高度只天线长度只影响水平平面方向图，架设高度只影响垂直平面方向图；控制天线长度可控制水影响垂直平面方向图；控制天线长度可控制水影响垂直平面方向图；控制天线长度可控制水影响垂直平面方向图；控制天线长度可控制水平面方向图，控制天线架高，可控制垂直面方平面方向图，控制天线架高，可控制垂直面方平面方向图，控制天线架高，可控制垂直面方平面方向图，控制天线架高，可控制垂直面方向图。

向图4 4）双极天线架设的重要结论）双极天线架设的重要结论n n天线架设不高（天线架设不高（天线架设不高（天线架设不高（h/h/h/h/λλλλ<0.3<0.3<0.3<0.3）时，在高仰角辐射）时，在高仰角辐射）时，在高仰角辐射）时，在高仰角辐射方向最强，高仰角的水平平面方向性不明显，因方向最强，高仰角的水平平面方向性不明显，因方向最强，高仰角的水平平面方向性不明显，因方向最强，高仰角的水平平面方向性不明显，因此对天线架设方位要求不严格此对天线架设方位要求不严格此对天线架设方位要求不严格此对天线架设方位要求不严格14n n为保证天线在为保证天线在为保证天线在为保证天线在 方向辐射最强，应使天线方向辐射最强，应使天线方向辐射最强，应使天线方向辐射最强，应使天线一臂的电长度一臂的电长度一臂的电长度一臂的电长度l/l/l/l/λλλλ<0.7<0.7<0.7<0.7 双极天线架设的重要结论双极天线架设的重要结论n n远距离通信时，应根据通信距离选择通信仰远距离通信时，应根据通信距离选择通信仰远距离通信时，应根据通信距离选择通信仰远距离通信时，应根据通信距离选择通信仰角，再根据通信仰角确定天线架设高度，以保角，再根据通信仰角确定天线架设高度，以保角，再根据通信仰角确定天线架设高度，以保角，再根据通信仰角确定天线架设高度，以保证天线最大辐射方向与通信方向一致。

证天线最大辐射方向与通信方向一致证天线最大辐射方向与通信方向一致证天线最大辐射方向与通信方向一致15（（5 5）立体方向图）立体方向图双极天线方向图随架高的变化（双极天线方向图随架高的变化（双极天线方向图随架高的变化（双极天线方向图随架高的变化（l=l=l=l=λλλλ/4/4/4/4））））16双极天线方向图随臂长的变化（双极天线方向图随臂长的变化（双极天线方向图随臂长的变化（双极天线方向图随臂长的变化（h=h=h=h=λλλλ/4/4/4/4））））17（（6 6）双极天线的输入阻抗）双极天线的输入阻抗n n计算双极天线输入阻抗不仅要考虑振子本身计算双极天线输入阻抗不仅要考虑振子本身计算双极天线输入阻抗不仅要考虑振子本身计算双极天线输入阻抗不仅要考虑振子本身的辐射，还要考虑地面的影响；的辐射，还要考虑地面的影响；的辐射，还要考虑地面的影响；的辐射，还要考虑地面的影响；n n由于实际地面电导率为有限值，用镜像法和由于实际地面电导率为有限值，用镜像法和由于实际地面电导率为有限值，用镜像法和由于实际地面电导率为有限值，用镜像法和耦合振子理论计算其输入阻抗误差较大，一般耦合振子理论计算其输入阻抗误差较大，一般耦合振子理论计算其输入阻抗误差较大，一般耦合振子理论计算其输入阻抗误差较大，一般通过实际测量得出天线的输入阻抗随频率的变通过实际测量得出天线的输入阻抗随频率的变通过实际测量得出天线的输入阻抗随频率的变通过实际测量得出天线的输入阻抗随频率的变化曲线；化曲线；化曲线；化曲线；n n双极天线输入阻抗在波段内变化比较激烈，双极天线输入阻抗在波段内变化比较激烈，双极天线输入阻抗在波段内变化比较激烈，双极天线输入阻抗在波段内变化比较激烈，使用中要采用匹配措施。

使用中要采用匹配措施使用中要采用匹配措施使用中要采用匹配措施18（（7 7）双极天线的方向系数）双极天线的方向系数n n方向系数可按下式计算方向系数可按下式计算方向系数可按下式计算方向系数可按下式计算19（（8 8）尺寸选择）尺寸选择①①臂长臂长l l的选择的选择n n保证在工作频率范围内，天线的最大辐射方保证在工作频率范围内，天线的最大辐射方保证在工作频率范围内，天线的最大辐射方保证在工作频率范围内，天线的最大辐射方向不发生变动；向不发生变动；向不发生变动；向不发生变动；n n保证在工作频率范围内，天线的增益不下降保证在工作频率范围内，天线的增益不下降保证在工作频率范围内，天线的增益不下降保证在工作频率范围内，天线的增益不下降太多20 2 2 2 2）通信距离较远，应使天线的最大辐射方向）通信距离较远，应使天线的最大辐射方向）通信距离较远，应使天线的最大辐射方向）通信距离较远，应使天线的最大辐射方向 与所需的射线仰角与所需的射线仰角与所需的射线仰角与所需的射线仰角 一致n n保证工作波段内通信仰角方向上辐射较强。

保证工作波段内通信仰角方向上辐射较强保证工作波段内通信仰角方向上辐射较强保证工作波段内通信仰角方向上辐射较强②②天线架高天线架高H H的选择的选择 1 1 1 1）通信距离在）通信距离在）通信距离在）通信距离在300km300km300km300km以内，采用高射天线，以内，采用高射天线，以内，采用高射天线，以内，采用高射天线，取架设高度取架设高度取架设高度取架设高度H=0.1H=0.1H=0.1H=0.1～～～～0.30.30.30.3λλλλ；；；；212.1.2 2.1.2 笼形天线笼形天线n n 由于双极天线的臂有单根导线构成，特性阻抗由于双极天线的臂有单根导线构成，特性阻抗由于双极天线的臂有单根导线构成，特性阻抗由于双极天线的臂有单根导线构成，特性阻抗较高，输入阻抗在工作频段内变化较大，很难与较高，输入阻抗在工作频段内变化较大，很难与较高，输入阻抗在工作频段内变化较大，很难与较高，输入阻抗在工作频段内变化较大，很难与馈线的特性阻抗匹配，馈线上的行波系数很低馈线的特性阻抗匹配，馈线上的行波系数很低馈线的特性阻抗匹配，馈线上的行波系数很低馈线的特性阻抗匹配，馈线上的行波系数很低。

n n可采用加粗振子直径的办法来可采用加粗振子直径的办法来可采用加粗振子直径的办法来可采用加粗振子直径的办法来降低天线的特性降低天线的特性降低天线的特性降低天线的特性阻抗，改善输入阻抗特性，展宽其工作频带阻抗，改善输入阻抗特性，展宽其工作频带阻抗，改善输入阻抗特性，展宽其工作频带阻抗，改善输入阻抗特性，展宽其工作频带22笼形天线笼形天线n n笼形天线笼形天线笼形天线笼形天线，工程中常用几根导线排成圆柱形组，工程中常用几根导线排成圆柱形组，工程中常用几根导线排成圆柱形组，工程中常用几根导线排成圆柱形组成振子的两臂，这样既能有效的增加天线的等效成振子的两臂，这样既能有效的增加天线的等效成振子的两臂，这样既能有效的增加天线的等效成振子的两臂，这样既能有效的增加天线的等效直径，又能减轻天线的重量，减小风的阻力，节直径，又能减轻天线的重量，减小风的阻力，节直径，又能减轻天线的重量，减小风的阻力，节直径，又能减轻天线的重量，减小风的阻力，节约材料n=6n=6n=6n=6～～～～8,a=1.58,a=1.58,a=1.58,a=1.5～～～～2.5mm,b=0.52.5mm,b=0.52.5mm,b=0.52.5mm,b=0.5～～～～1.5m,1.5m,1.5m,1.5m,等效半径：等效半径：等效半径：等效半径：23笼形天线笼形天线n n笼形天线特性阻抗可降为笼形天线特性阻抗可降为笼形天线特性阻抗可降为笼形天线特性阻抗可降为250250250250～～～～400400400400ΩΩΩΩ，且在波段，且在波段，且在波段，且在波段内变化较平缓，故可展宽使用的波段；内变化较平缓，故可展宽使用的波段；内变化较平缓，故可展宽使用的波段；内变化较平缓，故可展宽使用的波段；n n为减小馈电点附近端电容，保证天线与馈线良好为减小馈电点附近端电容，保证天线与馈线良好为减小馈电点附近端电容，保证天线与馈线良好为减小馈电点附近端电容，保证天线与馈线良好匹配，振子半径应逐渐减小，至馈电处集合一起匹配，振子半径应逐渐减小，至馈电处集合一起匹配，振子半径应逐渐减小，至馈电处集合一起匹配，振子半径应逐渐减小，至馈电处集合一起；；；；n n笼形天线的方向性、尺寸选择都与双极天线相同。

笼形天线的方向性、尺寸选择都与双极天线相同笼形天线的方向性、尺寸选择都与双极天线相同笼形天线的方向性、尺寸选择都与双极天线相同uu改善天线的阻抗特性，展宽频带宽度改善天线的阻抗特性，展宽频带宽度改善天线的阻抗特性，展宽频带宽度改善天线的阻抗特性，展宽频带宽度24分支笼形天线分支笼形天线结构示意图结构示意图结构示意图结构示意图等效电路等效电路等效电路等效电路笼形构造的双锥天线笼形构造的双锥天线笼形构造的双锥天线笼形构造的双锥天线25n nV V V V形天线设计任务是形天线设计任务是形天线设计任务是形天线设计任务是选择适当选择适当选择适当选择适当的张角的张角的张角的张角 ，使得两根直线段，使得两根直线段，使得两根直线段，使得两根直线段所产生的波瓣指向同一方向所产生的波瓣指向同一方向所产生的波瓣指向同一方向所产生的波瓣指向同一方向2.1.3 V2.1.3 V形对称振子形对称振子n n直线式对称振子直线式对称振子直线式对称振子直线式对称振子 时，时，时，时， ，，，，继继继继续增大续增大续增大续增大l l l l，振子臂反向电流辐射，方向系数下降，振子臂反向电流辐射，方向系数下降，振子臂反向电流辐射，方向系数下降，振子臂反向电流辐射，方向系数下降；；；；n n对称振子两臂张开一定角度，对称振子两臂张开一定角度，对称振子两臂张开一定角度，对称振子两臂张开一定角度，形成形成形成形成V V V V形对称振子，可提高方向形对称振子，可提高方向形对称振子，可提高方向形对称振子，可提高方向系数；系数；系数；系数； 26V V形对称振子形对称振子n n若希望若希望若希望若希望V V V V形天线的最大辐射方向位于形天线的最大辐射方向位于形天线的最大辐射方向位于形天线的最大辐射方向位于V V V V形平面的角形平面的角形平面的角形平面的角平分线上，张角的最佳值是单根直线天线轴与其平分线上，张角的最佳值是单根直线天线轴与其平分线上，张角的最佳值是单根直线天线轴与其平分线上，张角的最佳值是单根直线天线轴与其主瓣夹角的两倍；主瓣夹角的两倍；主瓣夹角的两倍；主瓣夹角的两倍；n n对应于最大方向系数的张角称最佳张角对应于最大方向系数的张角称最佳张角对应于最大方向系数的张角称最佳张角对应于最大方向系数的张角称最佳张角 ，，，，一般一般一般一般l/l/l/l/λλλλ愈大，愈大，愈大，愈大， 愈小，对于愈小，对于愈小，对于愈小，对于 的的的的V V V V形天线形天线形天线形天线27V V形对称振子形对称振子n nV V V V形对称振子角平分线上方向系数为形对称振子角平分线上方向系数为形对称振子角平分线上方向系数为形对称振子角平分线上方向系数为n n一般将臂长小于一般将臂长小于一般将臂长小于一般将臂长小于0.50.50.50.5λλλλ的的的的V V V V形天线称为角形天线，形天线称为角形天线，形天线称为角形天线，形天线称为角形天线，其特点是水平平面的方向性很弱，在短波通信其特点是水平平面的方向性很弱，在短波通信其特点是水平平面的方向性很弱，在短波通信其特点是水平平面的方向性很弱，在短波通信中应用较广，其天线臂可做成笼形，以增大阻中应用较广，其天线臂可做成笼形，以增大阻中应用较广，其天线臂可做成笼形，以增大阻中应用较广，其天线臂可做成笼形，以增大阻抗工作频带宽度。

抗工作频带宽度抗工作频带宽度抗工作频带宽度282.2 2.2 直立天线直立天线n n长波和中波波段，波长较长，天线架设高度长波和中波波段，波长较长，天线架设高度长波和中波波段，波长较长，天线架设高度长波和中波波段，波长较长，天线架设高度受到限制，若采用水平悬挂天线，受地面镜受到限制，若采用水平悬挂天线，受地面镜受到限制，若采用水平悬挂天线，受地面镜受到限制，若采用水平悬挂天线，受地面镜像作用辐射能力弱，而且此波段主要采用地像作用辐射能力弱，而且此波段主要采用地像作用辐射能力弱，而且此波段主要采用地像作用辐射能力弱，而且此波段主要采用地面波传播；面波传播；面波传播；面波传播；n n地面波传播时，水平极化波的衰减远大于垂地面波传播时，水平极化波的衰减远大于垂地面波传播时，水平极化波的衰减远大于垂地面波传播时，水平极化波的衰减远大于垂直极化波，因此在长波和中波波段主要使用直极化波，因此在长波和中波波段主要使用直极化波，因此在长波和中波波段主要使用直极化波，因此在长波和中波波段主要使用垂直接地的直立天线垂直接地的直立天线垂直接地的直立天线垂直接地的直立天线29直立天线直立天线n n直立天线直立天线直立天线直立天线是垂直于地面或导电平面架设的天是垂直于地面或导电平面架设的天是垂直于地面或导电平面架设的天是垂直于地面或导电平面架设的天线，广泛应用与长线，广泛应用与长线，广泛应用与长线，广泛应用与长/ / / /中中中中/ / / /短波及超短波波段，短波及超短波波段，短波及超短波波段，短波及超短波波段，也称单极天线或鞭状天线。

也称单极天线或鞭状天线也称单极天线或鞭状天线也称单极天线或鞭状天线鞭状天线鞭状天线鞭状天线鞭状天线单极天线单极天线单极天线单极天线铁塔天线铁塔天线铁塔天线铁塔天线30直立天线存在的问题直立天线存在的问题n n（（1 1）辐射电阻小，与之相比损耗电阻大，）辐射电阻小，与之相比损耗电阻大，则天线的效率较低；则天线的效率较低；n n（（2 2）输入电阻小，输入电抗大，工作频）输入电阻小，输入电抗大，工作频带窄；带窄；n n（（3 3）易产生过压输入功率一定时，由）易产生过压输入功率一定时，由于输入电阻小而输入电抗高，天线顶端于输入电阻小而输入电抗高，天线顶端的电压更高，易产生过压现象的电压更高，易产生过压现象31（（1 1）辐射场）辐射场n n天线导体上天线导体上天线导体上天线导体上的电流：的电流：的电流：的电流：32辐射场辐射场n n辐射场辐射场辐射场辐射场表达式：表达式：表达式：表达式：n n归一化方向函数：归一化方向函数：归一化方向函数：归一化方向函数：33（（2 2）方向图）方向图方向图方向图方向图方向图34（（3 3）电参数）电参数a.a.a.a.有效高度有效高度有效高度有效高度35n n当当当当h≤h≤h≤h≤λλλλ/8/8/8/8时，辐射电阻为相时，辐射电阻为相时，辐射电阻为相时，辐射电阻为相应振子的一半：应振子的一半：应振子的一半：应振子的一半：b.b.b.b.方向系数方向系数方向系数方向系数n n由由由由n n根据方向系数的计算公式：根据方向系数的计算公式：根据方向系数的计算公式：根据方向系数的计算公式：n n在在在在ΔΔΔΔ=0º=0º=0º=0º的地面方向上的地面方向上的地面方向上的地面方向上36c.c.c.c.输入阻抗输入阻抗输入阻抗输入阻抗n n对理想导电地或良好的接地系统，鞭状天线对理想导电地或良好的接地系统，鞭状天线对理想导电地或良好的接地系统，鞭状天线对理想导电地或良好的接地系统，鞭状天线的输入阻抗等于相应对称振子输入阻抗的一的输入阻抗等于相应对称振子输入阻抗的一的输入阻抗等于相应对称振子输入阻抗的一的输入阻抗等于相应对称振子输入阻抗的一半。

但在实际计算输入阻抗电阻部分时，采半但在实际计算输入阻抗电阻部分时，采半但在实际计算输入阻抗电阻部分时，采半但在实际计算输入阻抗电阻部分时，采用自由空间对称振子法误差很大，此时输入用自由空间对称振子法误差很大，此时输入用自由空间对称振子法误差很大，此时输入用自由空间对称振子法误差很大，此时输入到天线的效率，除一部分辐射外，大部分将到天线的效率，除一部分辐射外，大部分将到天线的效率，除一部分辐射外，大部分将到天线的效率，除一部分辐射外，大部分将损耗掉除天线导线、附近导体及介质等引损耗掉除天线导线、附近导体及介质等引损耗掉除天线导线、附近导体及介质等引损耗掉除天线导线、附近导体及介质等引起的损耗外，还有很大的功率损耗在电流流起的损耗外，还有很大的功率损耗在电流流起的损耗外，还有很大的功率损耗在电流流起的损耗外，还有很大的功率损耗在电流流经大地的回路中经大地的回路中经大地的回路中经大地的回路中37c.c.c.c.输入阻抗输入阻抗输入阻抗输入阻抗n n输入电阻包括两部分：输入电阻包括两部分：输入电阻包括两部分：输入电阻包括两部分：n nA A A A是取决于地面导电性的常数，干地约为是取决于地面导电性的常数，干地约为是取决于地面导电性的常数，干地约为是取决于地面导电性的常数，干地约为7 7 7 7，，，，湿地约为湿地约为湿地约为湿地约为2 2 2 2。

38n n当天线高度低于当天线高度低于当天线高度低于当天线高度低于λλλλ/4/4/4/4时，辐射电阻较低，损耗时，辐射电阻较低，损耗时，辐射电阻较低，损耗时，辐射电阻较低，损耗电阻不能忽略，如果没有一个良好的接地系统，电阻不能忽略，如果没有一个良好的接地系统，电阻不能忽略，如果没有一个良好的接地系统，电阻不能忽略，如果没有一个良好的接地系统，其效率不超过其效率不超过其效率不超过其效率不超过10%10%10%10%n n提高效率的方法：提高效率的方法：提高效率的方法：提高效率的方法：加载（提高辐射电阻）和接加载（提高辐射电阻）和接加载（提高辐射电阻）和接加载（提高辐射电阻）和接地（减小损耗电阻）地（减小损耗电阻）地（减小损耗电阻）地（减小损耗电阻）d.d.d.d.效率及增益效率及增益效率及增益效率及增益39（（4 4）容性加载（加顶负载））容性加载（加顶负载）T T形加载形加载形加载形加载倒倒倒倒T T形加载形加载形加载形加载伞形加载伞形加载伞形加载伞形加载带辐射叶鞭天线带辐射叶鞭天线带辐射叶鞭天线带辐射叶鞭天线pp天线天线天线天线顶端加顶端加顶端加顶端加小球、小球、小球、小球、圆盘或圆盘或圆盘或圆盘或辐射叶。

辐射叶40容性加载（加顶负载）的计算容性加载（加顶负载）的计算容性加载（加顶负载）的计算容性加载（加顶负载）的计算n n当当当当 很小时，有效高很小时，有效高很小时，有效高很小时，有效高度约为度约为度约为度约为 ，可，可，可，可见加顶负载可提高有效高见加顶负载可提高有效高见加顶负载可提高有效高见加顶负载可提高有效高度，进而提高度，进而提高度，进而提高度，进而提高辐射特性辐射特性辐射特性辐射特性等效等效等效等效n n加加加加顶负载加大了垂直部分顶负载加大了垂直部分顶负载加大了垂直部分顶负载加大了垂直部分顶端对地的分布电容，使顶端对地的分布电容，使顶端对地的分布电容，使顶端对地的分布电容，使顶端电流不为零；顶端电流不为零；顶端电流不为零；顶端电流不为零；41（（5 5）感性加载（加电感线圈））感性加载（加电感线圈）n n在单极天线中部某点加入在单极天线中部某点加入在单极天线中部某点加入在单极天线中部某点加入一定的感抗，可以部分抵一定的感抗，可以部分抵一定的感抗，可以部分抵一定的感抗，可以部分抵消该点以上线段在该点所消该点以上线段在该点所消该点以上线段在该点所消该点以上线段在该点所呈现的容抗，从而使该点呈现的容抗，从而使该点呈现的容抗，从而使该点呈现的容抗，从而使该点以下线段电流增大。

以下线段电流增大以下线段电流增大以下线段电流增大n n加感点的位置一般选择在加感点的位置一般选择在加感点的位置一般选择在加感点的位置一般选择在距天线顶端（距天线顶端（距天线顶端（距天线顶端（1/31/31/31/3～～～～1/21/21/21/2））））h h h h处，处，处，处，h h h h为天线实际高度为天线实际高度为天线实际高度为天线实际高度42（（6 6）接地）接地n n接地接地接地接地是一种是一种是一种是一种降低损耗电阻降低损耗电阻降低损耗电阻降低损耗电阻的有效方法，可以通的有效方法，可以通的有效方法，可以通的有效方法，可以通过铺设地网来提高地面的电导率，从而降低损耗过铺设地网来提高地面的电导率，从而降低损耗过铺设地网来提高地面的电导率，从而降低损耗过铺设地网来提高地面的电导率，从而降低损耗电阻，达到提高直立天线辐射效率的目的电阻，达到提高直立天线辐射效率的目的电阻，达到提高直立天线辐射效率的目的电阻，达到提高直立天线辐射效率的目的地网地网地网地网俯视俯视俯视俯视图图图图鞭状天线地线的埋设鞭状天线地线的埋设鞭状天线地线的埋设鞭状天线地线的埋设平衡器架设平衡器架设平衡器架设平衡器架设432.3 2.3 环形天线环形天线n n环形天线环形天线环形天线环形天线是一种结构简单的天线，有许多不同是一种结构简单的天线，有许多不同是一种结构简单的天线，有许多不同是一种结构简单的天线，有许多不同形式，如矩形、方形、三角形、菱形、椭圆形形式，如矩形、方形、三角形、菱形、椭圆形形式，如矩形、方形、三角形、菱形、椭圆形形式，如矩形、方形、三角形、菱形、椭圆形和圆形等，分为小环天线与大环天线。

和圆形等，分为小环天线与大环天线和圆形等，分为小环天线与大环天线和圆形等，分为小环天线与大环天线n n小环天线小环天线小环天线小环天线：如果圆环的半径：如果圆环的半径：如果圆环的半径：如果圆环的半径b b b b很小，周长很小，周长很小，周长很小，周长C=2C=2C=2C=2ππππb≤0.2b≤0.2b≤0.2b≤0.2λλλλ小环天线上沿线电流的振幅小环天线上沿线电流的振幅小环天线上沿线电流的振幅小环天线上沿线电流的振幅和相位变化不大，近似均匀分布和相位变化不大，近似均匀分布和相位变化不大，近似均匀分布和相位变化不大，近似均匀分布n n大环天线大环天线大环天线大环天线：环的周长可以和波长相比拟此时：环的周长可以和波长相比拟此时：环的周长可以和波长相比拟此时：环的周长可以和波长相比拟此时必须考虑导线上电流的振幅和相位的变化，近必须考虑导线上电流的振幅和相位的变化，近必须考虑导线上电流的振幅和相位的变化，近必须考虑导线上电流的振幅和相位的变化，近似地将电流看成驻波分布似地将电流看成驻波分布似地将电流看成驻波分布似地将电流看成驻波分布442.3.1 2.3.1 小环天线小环天线n n辐射场辐射场辐射场辐射场 n n辐射电阻辐射电阻辐射电阻辐射电阻45n n 辐射效率辐射效率辐射效率辐射效率n n 有效接收面积有效接收面积有效接收面积有效接收面积小环天线电性能小环天线电性能小环天线电性能小环天线电性能n n小环天线小环天线小环天线小环天线辐射电阻小辐射电阻小辐射电阻小辐射电阻小，效率低，常用作，效率低，常用作，效率低，常用作，效率低，常用作接收天线，接收天线，接收天线，接收天线，因为接收情况下信噪比更重要。

因为接收情况下信噪比更重要因为接收情况下信噪比更重要因为接收情况下信噪比更重要n n小环天线的方向系数小环天线的方向系数小环天线的方向系数小环天线的方向系数D=1.5D=1.5D=1.5D=1.546小环天线应用小环天线应用小环天线应用小环天线应用n n小环天线的有效接收面积相当于它几何面积的小环天线的有效接收面积相当于它几何面积的小环天线的有效接收面积相当于它几何面积的小环天线的有效接收面积相当于它几何面积的24242424倍n n为提高辐射电阻，可采用为提高辐射电阻，可采用为提高辐射电阻，可采用为提高辐射电阻，可采用多匝小环多匝小环多匝小环多匝小环结构，结构，结构，结构，N N N N匝小环天匝小环天匝小环天匝小环天线辐射电阻为单匝值的线辐射电阻为单匝值的线辐射电阻为单匝值的线辐射电阻为单匝值的N N N N2 2 2 2倍倍倍倍多匝小环天线具有电尺寸多匝小环天线具有电尺寸多匝小环天线具有电尺寸多匝小环天线具有电尺寸小、较隐蔽、相对尺寸而言增益较高、结构简单等优小、较隐蔽、相对尺寸而言增益较高、结构简单等优小、较隐蔽、相对尺寸而言增益较高、结构简单等优小、较隐蔽、相对尺寸而言增益较高、结构简单等优点，在背负或车载电台、船舶中的高频电台、地震遥点，在背负或车载电台、船舶中的高频电台、地震遥点，在背负或车载电台、船舶中的高频电台、地震遥点，在背负或车载电台、船舶中的高频电台、地震遥测系统中都有使用，使用的范围为测系统中都有使用，使用的范围为测系统中都有使用，使用的范围为测系统中都有使用，使用的范围为2 2 2 2～～～～300MHz300MHz300MHz300MHz。

n n为提高效率，也可在环内插入为提高效率，也可在环内插入为提高效率，也可在环内插入为提高效率，也可在环内插入高磁导率铁氧体磁芯高磁导率铁氧体磁芯高磁导率铁氧体磁芯高磁导率铁氧体磁芯，，，，增加磁场强度，提高辐射电阻，称增加磁场强度，提高辐射电阻，称增加磁场强度，提高辐射电阻，称增加磁场强度，提高辐射电阻，称磁棒天线磁棒天线磁棒天线磁棒天线47n nKb=1Kb=1Kb=1Kb=1，即环周长为一个波长时，即环周长为一个波长时，即环周长为一个波长时，即环周长为一个波长时：：：：①①①①在在在在 为电流波腹点，为电流波腹点，为电流波腹点，为电流波腹点，②②②②在在在在 为电流波节点，为电流波节点，为电流波节点，为电流波节点，即为驻波分布即为驻波分布即为驻波分布即为驻波分布n n单匝环上电流振幅与相位分布：单匝环上电流振幅与相位分布：单匝环上电流振幅与相位分布：单匝环上电流振幅与相位分布：n nKb=0.1,Kb=0.1,Kb=0.1,Kb=0.1,近似均匀分布；近似均匀分布；近似均匀分布；近似均匀分布；n nKb>0.2,Kb>0.2,Kb>0.2,Kb>0.2,不能认为是小环；不能认为是小环；不能认为是小环；不能认为是小环；2.3.2 2.3.2 电流非均匀分布的大环天线电流非均匀分布的大环天线（（（（1 1 1 1）大环天线）大环天线）大环天线）大环天线48圆环天线的电流分布圆环天线的电流分布电流振幅电流振幅电流振幅电流振幅/mA/mA/mA/mA电流相位电流相位电流相位电流相位/rad/rad/rad/rad49环周长为一个波长的驻波环的方向性环周长为一个波长的驻波环的方向性立体图立体图立体图立体图n n一个波长的圆环天线在环面法线上有最大值，而一个波长的圆环天线在环面法线上有最大值，而一个波长的圆环天线在环面法线上有最大值，而一个波长的圆环天线在环面法线上有最大值，而小环天线在环面法线上无辐射。

小环天线在环面法线上无辐射小环天线在环面法线上无辐射小环天线在环面法线上无辐射50环周长为一个波长的驻波环的方向性环周长为一个波长的驻波环的方向性xOzxOzxOzxOz平面方向函数平面方向函数平面方向函数平面方向函数yOzyOzyOzyOz平面方向函数平面方向函数平面方向函数平面方向函数51（（2 2）双环天线）双环天线6L6L形形52双环天线的优点双环天线的优点uu 馈电简单，馈电点少，多环天线可以只有两个馈电简单，馈电点少，多环天线可以只有两个馈电简单，馈电点少，多环天线可以只有两个馈电简单，馈电点少，多环天线可以只有两个馈电点，馈电系统简单；馈电点，馈电系统简单；馈电点，馈电系统简单；馈电点，馈电系统简单；uu 阻抗具有宽频带特性；阻抗具有宽频带特性；阻抗具有宽频带特性；阻抗具有宽频带特性；uu 增益高，可通过反射板来增加增益；增益高，可通过反射板来增加增益；增益高，可通过反射板来增加增益；增益高，可通过反射板来增加增益；uu 可利用多面组合得到任意的水平平面方向图可利用多面组合得到任意的水平平面方向图可利用多面组合得到任意的水平平面方向图可利用多面组合得到任意的水平平面方向图。

53双环天线的方向性双环天线的方向性坐标系坐标系坐标系坐标系水平平面水平平面水平平面水平平面方向图方向图方向图方向图垂直平垂直平垂直平垂直平面面面面方向图方向图方向图方向图54双环天线的阻抗特性双环天线的阻抗特性uu 单个圆环的自阻抗；单个圆环的自阻抗；单个圆环的自阻抗；单个圆环的自阻抗；uu 圆环振子与反射板之间的互阻抗；圆环振子与反射板之间的互阻抗；圆环振子与反射板之间的互阻抗；圆环振子与反射板之间的互阻抗；uu 相邻环之间的互阻抗；相邻环之间的互阻抗；相邻环之间的互阻抗；相邻环之间的互阻抗；uu 平行线的阻抗；平行线的阻抗；平行线的阻抗；平行线的阻抗；uu 两个环的末端短路线的影响两个环的末端短路线的影响两个环的末端短路线的影响两个环的末端短路线的影响uu 具有较宽的频带特性，电压驻波比具有较宽的频带特性，电压驻波比具有较宽的频带特性，电压驻波比具有较宽的频带特性，电压驻波比ρ≤ρ≤ρ≤ρ≤1.11.11.11.1时，时，时，时， 相对带宽约为相对带宽约为相对带宽约为相对带宽约为20%20%20%20%55（（3 3）加载圆环天线）加载圆环天线l l 在小环天线的中点在小环天线的中点在小环天线的中点在小环天线的中点串入适当数值的电阻，串入适当数值的电阻，串入适当数值的电阻，串入适当数值的电阻，可以使得沿线电流近可以使得沿线电流近可以使得沿线电流近可以使得沿线电流近似行波分布，这种天似行波分布，这种天似行波分布，这种天似行波分布，这种天线称为加载圆环天线，线称为加载圆环天线，线称为加载圆环天线，线称为加载圆环天线，其具有良好的宽频带其具有良好的宽频带其具有良好的宽频带其具有良好的宽频带特性，且为单向辐射。

特性，且为单向辐射特性，且为单向辐射特性，且为单向辐射56l l 若负载阻抗若负载阻抗若负载阻抗若负载阻抗 等于小环的平均特性阻抗等于小环的平均特性阻抗等于小环的平均特性阻抗等于小环的平均特性阻抗 ，则加载圆环可看成是一行波天线，可近似求出，则加载圆环可看成是一行波天线，可近似求出，则加载圆环可看成是一行波天线，可近似求出，则加载圆环可看成是一行波天线，可近似求出加载圆环的平均特性阻抗为加载圆环的平均特性阻抗为加载圆环的平均特性阻抗为加载圆环的平均特性阻抗为特性阻抗和效率特性阻抗和效率l l由于环内接有负载电阻，故天线效率很低，当由于环内接有负载电阻，故天线效率很低，当由于环内接有负载电阻，故天线效率很低，当由于环内接有负载电阻，故天线效率很低，当天线尺寸不大时，效率可用下式估算天线尺寸不大时，效率可用下式估算天线尺寸不大时，效率可用下式估算天线尺寸不大时，效率可用下式估算57n n应按照在工作频率内的最高频率应按照在工作频率内的最高频率应按照在工作频率内的最高频率应按照在工作频率内的最高频率 的的的的原则来选择环天线的尺寸。

原则来选择环天线的尺寸原则来选择环天线的尺寸原则来选择环天线的尺寸方向图方向图n n当当当当kb≤1kb≤1kb≤1kb≤1时，天线为单向辐射，最大辐射方时，天线为单向辐射，最大辐射方时，天线为单向辐射，最大辐射方时，天线为单向辐射，最大辐射方向沿环面的中心线由负载端指向馈电端，向沿环面的中心线由负载端指向馈电端，向沿环面的中心线由负载端指向馈电端，向沿环面的中心线由负载端指向馈电端，方向图为心脏状；方向图为心脏状；方向图为心脏状；方向图为心脏状；n nkb≥1kb≥1kb≥1kb≥1时，最大辐射方向偏离馈电端，而且时，最大辐射方向偏离馈电端，而且时，最大辐射方向偏离馈电端，而且时，最大辐射方向偏离馈电端，而且随着周长随着周长随着周长随着周长C/C/C/C/λλλλ的增大，方向图出现副瓣的增大，方向图出现副瓣的增大，方向图出现副瓣的增大，方向图出现副瓣582.4 2.4 引向天线引向天线n n引向天线引向天线引向天线引向天线是由一个（有时两个）有源振子及若干个无源振是由一个（有时两个）有源振子及若干个无源振是由一个（有时两个）有源振子及若干个无源振是由一个（有时两个）有源振子及若干个无源振子构成。

有源振子近似为半波振子，提供能量辐射；无源子构成有源振子近似为半波振子，提供能量辐射；无源子构成有源振子近似为半波振子，提供能量辐射；无源子构成有源振子近似为半波振子，提供能量辐射；无源振子使辐射能量集中到天线的端向稍长于有源振子的无振子使辐射能量集中到天线的端向稍长于有源振子的无振子使辐射能量集中到天线的端向稍长于有源振子的无振子使辐射能量集中到天线的端向稍长于有源振子的无源振子起反射能量作用，称为反射器；较有源振子稍短的源振子起反射能量作用，称为反射器；较有源振子稍短的源振子起反射能量作用，称为反射器；较有源振子稍短的源振子起反射能量作用，称为反射器；较有源振子稍短的无源振子起引导能量的作用，称引向器无源振子起引导能量的作用，称引向器无源振子起引导能量的作用，称引向器无源振子起引导能量的作用，称引向器引向天线引向天线引向天线引向天线有几个有几个有几个有几个振子就称为几单元或几元引向天线振子就称为几单元或几元引向天线振子就称为几单元或几元引向天线振子就称为几单元或几元引向天线五元五元五元五元引向引向引向引向天线天线天线天线59n n每个无源振子都近似等于半波长，中点为电压波每个无源振子都近似等于半波长，中点为电压波每个无源振子都近似等于半波长，中点为电压波每个无源振子都近似等于半波长，中点为电压波节点；节点；节点；节点；n n各振子与天线轴线垂直，它们可以同时固定在一各振子与天线轴线垂直，它们可以同时固定在一各振子与天线轴线垂直，它们可以同时固定在一各振子与天线轴线垂直，它们可以同时固定在一根金属杆上，金属杆对天线性能影响较小；根金属杆上，金属杆对天线性能影响较小；根金属杆上，金属杆对天线性能影响较小；根金属杆上，金属杆对天线性能影响较小；n n不必采用复杂的馈电网络，因而该类天线具有体不必采用复杂的馈电网络，因而该类天线具有体不必采用复杂的馈电网络，因而该类天线具有体不必采用复杂的馈电网络，因而该类天线具有体积不大、结构简单、牢固、馈电方便；积不大、结构简单、牢固、馈电方便；积不大、结构简单、牢固、馈电方便；积不大、结构简单、牢固、馈电方便；n n其增益可做到十几个分贝，具有较高增益；其增益可做到十几个分贝，具有较高增益；其增益可做到十几个分贝，具有较高增益；其增益可做到十几个分贝，具有较高增益；n n缺点是调整和匹配较困难，工作带宽较窄。

缺点是调整和匹配较困难，工作带宽较窄缺点是调整和匹配较困难，工作带宽较窄缺点是调整和匹配较困难，工作带宽较窄引向天线特点引向天线特点60由路程差引起的相位差由路程差引起的相位差由路程差引起的相位差由路程差引起的相位差““““2”2”2”2”超前于超前于超前于超前于““““1”90°1”90°1”90°1”90°，加上其上电，加上其上电，加上其上电，加上其上电流相位差两振子在流相位差两振子在流相位差两振子在流相位差两振子在 方向总相位差为方向总相位差为方向总相位差为方向总相位差为180°180°180°180°，因此合成，因此合成，因此合成，因此合成场为场为场为场为0 0 0 0 同理，在同理，在同理，在同理，在 方向上合成场最大，其它方向方向上合成场最大，其它方向方向上合成场最大，其它方向方向上合成场最大，其它方向上合成场介于两者之间所以，上合成场介于两者之间所以，上合成场介于两者之间所以，上合成场介于两者之间所以，““““2”2”2”2”作用好像把作用好像把作用好像把作用好像把““““1”1”1”1”向空向空向空向空间辐射的能量反射回去，故振子间辐射的能量反射回去，故振子间辐射的能量反射回去，故振子间辐射的能量反射回去，故振子““““2”2”2”2”称为反射振子（或反称为反射振子（或反称为反射振子（或反称为反射振子（或反射器）。

射器）ØØ 平行排列且相距平行排列且相距平行排列且相距平行排列且相距λλλλ/4/4/4/4的对称的对称的对称的对称振子，电流幅度相等，振子，电流幅度相等，振子，电流幅度相等，振子，电流幅度相等，“ “2 2 2 2” ” 的电流相位领先于的电流相位领先于的电流相位领先于的电流相位领先于“ “1 1 1 1” ”90°90°90°90°在在在在 方向上，方向上，方向上，方向上，““““2”2”2”2”的辐的辐的辐的辐射场比射场比射场比射场比““““1”1”1”1”少走少走少走少走λλλλ/4/4/4/4路程，路程，路程，路程，2.4.1 2.4.1 引向天线工作原理引向天线工作原理（（（（1 1 1 1）反射器）反射器）反射器）反射器61引向器引向器引向器引向器由路程差引起的相位差由路程差引起的相位差由路程差引起的相位差由路程差引起的相位差““““2”2”2”2”滞后于滞后于滞后于滞后于““““1”90°1”90°1”90°1”90°，加上其上电，加上其上电，加上其上电，加上其上电流相位差两振子在流相位差两振子在流相位差两振子在流相位差两振子在 方向合成场最大，在方向合成场最大，在方向合成场最大，在方向合成场最大，在 方向上总相位差为方向上总相位差为方向上总相位差为方向上总相位差为180°180°180°180°，合成场为，合成场为，合成场为，合成场为0 0 0 0 ，其它方向上合成场，其它方向上合成场，其它方向上合成场，其它方向上合成场介于两者之间。

所以，振子介于两者之间所以，振子介于两者之间所以，振子介于两者之间所以，振子““““2”2”2”2”的作用好像把振子的作用好像把振子的作用好像把振子的作用好像把振子““““1”1”1”1”向向向向空间辐射的能量引导过来，则振子空间辐射的能量引导过来，则振子空间辐射的能量引导过来，则振子空间辐射的能量引导过来，则振子““““2”2”2”2”称为引向振子（或称为引向振子（或称为引向振子（或称为引向振子（或引向器）引向器）引向器）引向器）ØØ 平行排列且相距平行排列且相距平行排列且相距平行排列且相距λλλλ/4/4/4/4的对称的对称的对称的对称振子，电流幅度相等，振子，电流幅度相等，振子，电流幅度相等，振子，电流幅度相等，“ “2 2 2 2” ” 的电流相位滞后于的电流相位滞后于的电流相位滞后于的电流相位滞后于“ “1 1 1 1” ”90°90°90°90°在在在在 方向上，方向上，方向上，方向上，““““2”2”2”2”的辐的辐的辐的辐射场比射场比射场比射场比““““1”1”1”1”少走少走少走少走λλλλ/4/4/4/4路程路程路程路程，，，，62ØØ 在一对振子中，振子在一对振子中，振子在一对振子中，振子在一对振子中，振子““““2”2”2”2”起引向器或反射器作用的关起引向器或反射器作用的关起引向器或反射器作用的关起引向器或反射器作用的关键不在于两振子的电流幅度关系，而主要在于键不在于两振子的电流幅度关系，而主要在于键不在于两振子的电流幅度关系，而主要在于键不在于两振子的电流幅度关系，而主要在于两振子的间两振子的间两振子的间两振子的间距距距距以及以及以及以及电流间的相位关系电流间的相位关系电流间的相位关系电流间的相位关系。

uu 在在在在0.1≤d/0.1≤d/0.1≤d/0.1≤d/λλλλ≤0.4≤0.4≤0.4≤0.4的前提下，振子的前提下，振子的前提下，振子的前提下，振子““““2”2”2”2”作为引向器或反射器的作为引向器或反射器的作为引向器或反射器的作为引向器或反射器的电流相位条件是电流相位条件是电流相位条件是电流相位条件是反射器：反射器：反射器：反射器：0°<0°<0°<0°<αααα<180°<180°<180°<180°引向器：引向器：引向器：引向器：-180°<-180°<-180°<-180°<αααα<0°<0°<0°<0°63（（（（2 2 2 2）二元引向天线）二元引向天线）二元引向天线）二元引向天线uu 在有源振子电在有源振子电在有源振子电在有源振子电磁场作用下，无源磁场作用下，无源磁场作用下，无源磁场作用下，无源振子振子振子振子““““2”2”2”2”上的感上的感上的感上的感应电流由下式决定应电流由下式决定应电流由下式决定应电流由下式决定式中：式中：式中：式中： ，，，，64ØØ 由上式，只要适当改变由上式，只要适当改变由上式，只要适当改变由上式，只要适当改变间距间距间距间距d d d d（可改变互阻抗）（可改变互阻抗）（可改变互阻抗）（可改变互阻抗）或适当改变或适当改变或适当改变或适当改变无源振子的长度无源振子的长度无源振子的长度无源振子的长度 （改变自阻抗），（改变自阻抗），（改变自阻抗），（改变自阻抗），都可以调整都可以调整都可以调整都可以调整 的振幅和相位，使无源振子的振幅和相位，使无源振子的振幅和相位，使无源振子的振幅和相位，使无源振子““““2”2”2”2”起起起起引向器或反射器的作用。

引向器或反射器的作用引向器或反射器的作用引向器或反射器的作用二元引向天线二元引向天线二元引向天线二元引向天线65以可把单元天线的方向函数及单元间的互阻抗均以可把单元天线的方向函数及单元间的互阻抗均以可把单元天线的方向函数及单元间的互阻抗均以可把单元天线的方向函数及单元间的互阻抗均按半波振子处理至于自阻抗，则因其对按半波振子处理至于自阻抗，则因其对按半波振子处理至于自阻抗，则因其对按半波振子处理至于自阻抗，则因其对l/l/l/l/λλλλ、、、、αααα/ / / /λλλλ的变化敏感，需要按振子的实际尺寸计算的变化敏感，需要按振子的实际尺寸计算的变化敏感，需要按振子的实际尺寸计算的变化敏感，需要按振子的实际尺寸计算n n 在引向天线中，有源在引向天线中，有源在引向天线中，有源在引向天线中，有源振子和无源振子的长度振子和无源振子的长度振子和无源振子的长度振子和无源振子的长度基本上都在基本上都在基本上都在基本上都在λλλλ/2/2/2/2附近，附近，附近，附近，此时方向函数及互阻抗此时方向函数及互阻抗此时方向函数及互阻抗此时方向函数及互阻抗随随随随l l l l的变化不太大，所的变化不太大，所的变化不太大，所的变化不太大，所二元引向天线二元引向天线二元引向天线二元引向天线66二元引向天线二元引向天线二元引向天线二元引向天线H H H H面方向图面方向图面方向图面方向图67n n（（（（1 1 1 1）有源振子）有源振子）有源振子）有源振子 一定时，只要无源振子长度一定时，只要无源振子长度一定时，只要无源振子长度一定时，只要无源振子长度 及及及及两振子间距两振子间距两振子间距两振子间距d/d/d/d/λλλλ选择得合适，无源振子就可以成为引向器选择得合适，无源振子就可以成为引向器选择得合适，无源振子就可以成为引向器选择得合适，无源振子就可以成为引向器或反射器。

对应于合适的或反射器对应于合适的或反射器对应于合适的或反射器对应于合适的d/d/d/d/λλλλ值，通常用比有源振子短百值，通常用比有源振子短百值，通常用比有源振子短百值，通常用比有源振子短百分之几的无源振子作引向器，用比有源振子长百分之几分之几的无源振子作引向器，用比有源振子长百分之几分之几的无源振子作引向器，用比有源振子长百分之几分之几的无源振子作引向器，用比有源振子长百分之几的无源振子作反射器的无源振子作反射器的无源振子作反射器的无源振子作反射器结结结结 论论论论n n（（（（2 2 2 2）有源及无源振子长度一定时，）有源及无源振子长度一定时，）有源及无源振子长度一定时，）有源及无源振子长度一定时，d/d/d/d/λλλλ值不同，无源振值不同，无源振值不同，无源振值不同，无源振子所起的引向或反射作用不同为了得到较强的引向或子所起的引向或反射作用不同为了得到较强的引向或子所起的引向或反射作用不同为了得到较强的引向或子所起的引向或反射作用不同为了得到较强的引向或反射作用，应正确选择或调整无源振子的长度及两振子反射作用，应正确选择或调整无源振子的长度及两振子反射作用，应正确选择或调整无源振子的长度及两振子反射作用，应正确选择或调整无源振子的长度及两振子的间距。

的间距n n（（（（3 3 3 3）为了形成较强的方向性，引向天线振子间距）为了形成较强的方向性，引向天线振子间距）为了形成较强的方向性，引向天线振子间距）为了形成较强的方向性，引向天线振子间距d/d/d/d/λλλλ不不不不宜过大，一般宜过大，一般宜过大，一般宜过大，一般d/d/d/d/λλλλ<0.4<0.4<0.4<0.468（（（（3 3 3 3）多元引向天线）多元引向天线）多元引向天线）多元引向天线69六元引向天线的方向图六元引向天线的方向图六元引向天线的方向图六元引向天线的方向图E E E E面方向图面方向图面方向图面方向图H H H H面方向图面方向图面方向图面方向图70立体方向图立体方向图立体方向图立体方向图71增益与总元数的关系增益与总元数的关系增益与总元数的关系增益与总元数的关系（（（（1 1 1 1）一个反射器，加上多个引向器）一个反射器，加上多个引向器）一个反射器，加上多个引向器）一个反射器，加上多个引向器对天线辐射能量引导，反射器一方对天线辐射能量引导，反射器一方对天线辐射能量引导，反射器一方对天线辐射能量引导，反射器一方能量很弱，再加多反射器影响不大，能量很弱，再加多反射器影响不大，能量很弱，再加多反射器影响不大，能量很弱，再加多反射器影响不大，通常只采用一个反射器。

通常只采用一个反射器通常只采用一个反射器通常只采用一个反射器2 2 2 2）引向器数目越多，天线方向性）引向器数目越多，天线方向性）引向器数目越多，天线方向性）引向器数目越多，天线方向性越强但引向器数目增加到一定程越强但引向器数目增加到一定程越强但引向器数目增加到一定程越强但引向器数目增加到一定程度后，继续增加对天线增益的贡献度后，继续增加对天线增益的贡献度后，继续增加对天线增益的贡献度后，继续增加对天线增益的贡献相对较小此外，引向器数目多了相对较小此外，引向器数目多了相对较小此外，引向器数目多了相对较小此外，引向器数目多了会使天线的带宽变窄、输入阻抗减小，不利于与馈线匹配，会使天线的带宽变窄、输入阻抗减小，不利于与馈线匹配，会使天线的带宽变窄、输入阻抗减小，不利于与馈线匹配，会使天线的带宽变窄、输入阻抗减小，不利于与馈线匹配，且造成天线过长不便于支撑，所以在米波波段实际应用的引且造成天线过长不便于支撑，所以在米波波段实际应用的引且造成天线过长不便于支撑，所以在米波波段实际应用的引且造成天线过长不便于支撑，所以在米波波段实际应用的引向天线引向器的数目不超过十三、四个向天线引向器的数目不超过十三、四个。

向天线引向器的数目不超过十三、四个向天线引向器的数目不超过十三、四个722.4.2 2.4.2 引向天线电特性引向天线电特性（（（（1 1 1 1）输入阻抗）输入阻抗）输入阻抗）输入阻抗（（（（1 1 1 1）引向天线的各个振子间存在互耦，在无源振子）引向天线的各个振子间存在互耦，在无源振子）引向天线的各个振子间存在互耦，在无源振子）引向天线的各个振子间存在互耦，在无源振子的影响下，有源振子的输入阻抗将发生变化这种影的影响下，有源振子的输入阻抗将发生变化这种影的影响下，有源振子的输入阻抗将发生变化这种影的影响下，有源振子的输入阻抗将发生变化这种影响主要体现在两个方面，一是使有源振子的输入阻抗响主要体现在两个方面，一是使有源振子的输入阻抗响主要体现在两个方面，一是使有源振子的输入阻抗响主要体现在两个方面，一是使有源振子的输入阻抗下降，二是使输入阻抗随频率变化的更加厉害下降，二是使输入阻抗随频率变化的更加厉害下降，二是使输入阻抗随频率变化的更加厉害下降，二是使输入阻抗随频率变化的更加厉害2 2 2 2）可通过调整天线尺寸提高输入电阻，最有效的）可通过调整天线尺寸提高输入电阻，最有效的）可通过调整天线尺寸提高输入电阻，最有效的）可通过调整天线尺寸提高输入电阻，最有效的措施是采用措施是采用措施是采用措施是采用““““折合振子折合振子折合振子折合振子””””。

3 3 3 3）引向天线一般只能在很窄的带宽（典型值为）引向天线一般只能在很窄的带宽（典型值为）引向天线一般只能在很窄的带宽（典型值为）引向天线一般只能在很窄的带宽（典型值为2%2%2%2%）内与馈线保持良好匹配当引向天线要求在稍宽）内与馈线保持良好匹配当引向天线要求在稍宽）内与馈线保持良好匹配当引向天线要求在稍宽）内与馈线保持良好匹配当引向天线要求在稍宽的频带内工作时，只有牺牲对驻波比的要求的频带内工作时，只有牺牲对驻波比的要求的频带内工作时，只有牺牲对驻波比的要求的频带内工作时，只有牺牲对驻波比的要求73（（（（2 2 2 2）方向图的半功率角与副瓣电平）方向图的半功率角与副瓣电平）方向图的半功率角与副瓣电平）方向图的半功率角与副瓣电平n n半功率角的估算公式为半功率角的估算公式为半功率角的估算公式为半功率角的估算公式为n n引向天线的半功率角不可引向天线的半功率角不可引向天线的半功率角不可引向天线的半功率角不可能做到很窄，通常都是几十能做到很窄，通常都是几十能做到很窄，通常都是几十能做到很窄，通常都是几十度；度；度；度；n n引向天线的副瓣电平一般也只有负几十分贝到负十几分贝；引向天线的副瓣电平一般也只有负几十分贝到负十几分贝；引向天线的副瓣电平一般也只有负几十分贝到负十几分贝；引向天线的副瓣电平一般也只有负几十分贝到负十几分贝；引向天线的前后辐射比也不是很高，具有较大尾瓣，可将引向天线的前后辐射比也不是很高，具有较大尾瓣，可将引向天线的前后辐射比也不是很高，具有较大尾瓣，可将引向天线的前后辐射比也不是很高，具有较大尾瓣，可将单根反射器换成反射屏或单根反射器换成反射屏或单根反射器换成反射屏或单根反射器换成反射屏或““““王王王王””””形来减小其尾瓣。

形来减小其尾瓣形来减小其尾瓣形来减小其尾瓣74（（（（3 3 3 3）方向系数和增益系数）方向系数和增益系数）方向系数和增益系数）方向系数和增益系数n n一般引向天线的一般引向天线的一般引向天线的一般引向天线的L/L/L/L/λλλλ不是不是不是不是很大，方向系数只有很大，方向系数只有很大，方向系数只有很大，方向系数只有10101010左右当要求更强的方向性时，若当要求更强的方向性时，若当要求更强的方向性时，若当要求更强的方向性时，若频率不很高，则可采用将几频率不很高，则可采用将几频率不很高，则可采用将几频率不很高，则可采用将几幅引向天线排列成天线阵的幅引向天线排列成天线阵的幅引向天线排列成天线阵的幅引向天线排列成天线阵的方法n n引向天线的效率很高，在引向天线的效率很高，在引向天线的效率很高，在引向天线的效率很高，在90%90%90%90%以上，可近似看为以上，可近似看为以上，可近似看为以上，可近似看为1 1 1 1，，，，因而引向天线的增益系数也就近似等于它的方向系数，因而引向天线的增益系数也就近似等于它的方向系数，因而引向天线的增益系数也就近似等于它的方向系数，因而引向天线的增益系数也就近似等于它的方向系数，即即即即G≈G≈G≈G≈ηηηηD ≈DD ≈DD ≈DD ≈D。

75（（（（4 4 4 4）极化和带宽特性）极化和带宽特性）极化和带宽特性）极化和带宽特性n n常用的引向天线为线极化天线，当振子面水平架设时，常用的引向天线为线极化天线，当振子面水平架设时，常用的引向天线为线极化天线，当振子面水平架设时，常用的引向天线为线极化天线，当振子面水平架设时，工作于水平极化；当振子面垂直架设时，工作于垂直工作于水平极化；当振子面垂直架设时，工作于垂直工作于水平极化；当振子面垂直架设时，工作于垂直工作于水平极化；当振子面垂直架设时，工作于垂直极化n n用单根无源振子作反射器，工作带宽窄，采用排成用单根无源振子作反射器，工作带宽窄，采用排成用单根无源振子作反射器，工作带宽窄，采用排成用单根无源振子作反射器，工作带宽窄，采用排成平面的多振子（平面的多振子（平面的多振子（平面的多振子（“ “王王王王” ”形振子）或由金属线制成的反形振子）或由金属线制成的反形振子）或由金属线制成的反形振子）或由金属线制成的反射屏作为反射器，可增大前后辐射比和工作带宽射屏作为反射器，可增大前后辐射比和工作带宽射屏作为反射器，可增大前后辐射比和工作带宽射屏作为反射器，可增大前后辐射比和工作带宽。

n n有源振子对引向天线带宽影响很大，可采用直径粗有源振子对引向天线带宽影响很大，可采用直径粗有源振子对引向天线带宽影响很大，可采用直径粗有源振子对引向天线带宽影响很大，可采用直径粗的振子，如扇形振子、的振子，如扇形振子、的振子，如扇形振子、的振子，如扇形振子、“ “X X X X” ”形振子及折合振子等做形振子及折合振子等做形振子及折合振子等做形振子及折合振子等做有源振子增加天线工作带宽有源振子增加天线工作带宽有源振子增加天线工作带宽有源振子增加天线工作带宽n n引向天线的工作带宽主要受方向性和输入阻抗限制，引向天线的工作带宽主要受方向性和输入阻抗限制，引向天线的工作带宽主要受方向性和输入阻抗限制，引向天线的工作带宽主要受方向性和输入阻抗限制，一般只有百分之几在允许馈线上驻波比一般只有百分之几在允许馈线上驻波比一般只有百分之几在允许馈线上驻波比一般只有百分之几在允许馈线上驻波比S≤2S≤2S≤2S≤2情况下，情况下，情况下，情况下，引向天线工作带宽可达引向天线工作带宽可达引向天线工作带宽可达引向天线工作带宽可达10%10%10%10%762.4.3 2.4.3 半波折合振子半波折合振子等粗细半波折合振子等粗细半波折合振子等粗细半波折合振子等粗细半波折合振子不等粗细半波折合振子不等粗细半波折合振子不等粗细半波折合振子不等粗细半波折合振子n n由于振子间的相互影响，引向天线的输入阻抗比半波振由于振子间的相互影响，引向天线的输入阻抗比半波振由于振子间的相互影响，引向天线的输入阻抗比半波振由于振子间的相互影响，引向天线的输入阻抗比半波振子的降低较多，很难与同轴线直接匹配，而且解决同轴线子的降低较多，很难与同轴线直接匹配，而且解决同轴线子的降低较多，很难与同轴线直接匹配，而且解决同轴线子的降低较多，很难与同轴线直接匹配，而且解决同轴线非对称馈线问题增加平衡变换器时会进一步降低天线的输非对称馈线问题增加平衡变换器时会进一步降低天线的输非对称馈线问题增加平衡变换器时会进一步降低天线的输非对称馈线问题增加平衡变换器时会进一步降低天线的输入阻抗。

所以，工程上常常采用折合振子作为有源振子，入阻抗所以，工程上常常采用折合振子作为有源振子，入阻抗所以，工程上常常采用折合振子作为有源振子，入阻抗所以，工程上常常采用折合振子作为有源振子，半波折合振子振子长度半波折合振子振子长度半波折合振子振子长度半波折合振子振子长度2l≈2l≈2l≈2l≈λλλλ/2/2/2/2，间隔，间隔，间隔，间隔D<

的半波振子，方向图和半波振子一样的半波振子，方向图和半波振子一样的半波振子，方向图和半波振子一样半波折合振子的构成及电流分布半波折合振子的构成及电流分布78半波折合振子输入电阻的计算半波折合振子输入电阻的计算半波折合振子输入电阻的计算半波折合振子输入电阻的计算n n由于天线效率由于天线效率由于天线效率由于天线效率 ，，，， ，则，则，则，则n n即即即即等粗细半波折合振子的输入电阻等于普通半等粗细半波折合振子的输入电阻等于普通半等粗细半波折合振子的输入电阻等于普通半等粗细半波折合振子的输入电阻等于普通半波振子输入电阻的波振子输入电阻的波振子输入电阻的波振子输入电阻的4 4 4 4倍 n n辐射功率辐射功率辐射功率辐射功率n n输入功率输入功率输入功率输入功率79n n式中，式中，式中，式中， 指半波折合振子馈电点所在臂的半径，指半波折合振子馈电点所在臂的半径，指半波折合振子馈电点所在臂的半径，指半波折合振子馈电点所在臂的半径， 指指指指非馈电点所在臂的半径。

半波折合振子不仅输入电阻大，非馈电点所在臂的半径半波折合振子不仅输入电阻大，非馈电点所在臂的半径半波折合振子不仅输入电阻大，非馈电点所在臂的半径半波折合振子不仅输入电阻大，工作带宽也较普通半波振子宽；半波折合振子用作引向天工作带宽也较普通半波振子宽；半波折合振子用作引向天工作带宽也较普通半波振子宽；半波折合振子用作引向天工作带宽也较普通半波振子宽；半波折合振子用作引向天线的有源振子时，能把引向天线的输入电阻扩大线的有源振子时，能把引向天线的输入电阻扩大线的有源振子时，能把引向天线的输入电阻扩大线的有源振子时，能把引向天线的输入电阻扩大K K K K倍n n半波折合振子的输入电阻与半波对称振子输入电阻之半波折合振子的输入电阻与半波对称振子输入电阻之半波折合振子的输入电阻与半波对称振子输入电阻之半波折合振子的输入电阻与半波对称振子输入电阻之间满足以下关系：间满足以下关系：间满足以下关系：间满足以下关系：半波折合振子输入电阻的计算半波折合振子输入电阻的计算半波折合振子输入电阻的计算半波折合振子输入电阻的计算80n n半波折合振子除了输入电阻大的优点之外，因为它的半波折合振子除了输入电阻大的优点之外，因为它的半波折合振子除了输入电阻大的优点之外，因为它的半波折合振子除了输入电阻大的优点之外，因为它的横截面积较大，输入电阻随着频率的变化比较平缓，有横截面积较大，输入电阻随着频率的变化比较平缓，有横截面积较大，输入电阻随着频率的变化比较平缓，有横截面积较大，输入电阻随着频率的变化比较平缓，有利于在稍宽一点的频带内保持阻抗匹配，所以半波折合利于在稍宽一点的频带内保持阻抗匹配，所以半波折合利于在稍宽一点的频带内保持阻抗匹配，所以半波折合利于在稍宽一点的频带内保持阻抗匹配，所以半波折合振子还具有工作频带较普通半波振子宽的优点。

振子还具有工作频带较普通半波振子宽的优点振子还具有工作频带较普通半波振子宽的优点振子还具有工作频带较普通半波振子宽的优点n n实验证明，实验证明，实验证明，实验证明，D D D D值选得大一些，不仅容易弯曲加工，而且值选得大一些，不仅容易弯曲加工，而且值选得大一些，不仅容易弯曲加工，而且值选得大一些，不仅容易弯曲加工，而且工作频带较宽，但工作频带较宽，但工作频带较宽，但工作频带较宽，但D D D D值太大时，两个窄边将产生辐射，值太大时，两个窄边将产生辐射，值太大时，两个窄边将产生辐射，值太大时，两个窄边将产生辐射，使天线增益下降，方向性变坏，故通常取使天线增益下降，方向性变坏，故通常取使天线增益下降，方向性变坏，故通常取使天线增益下降，方向性变坏，故通常取D=(0.01D=(0.01D=(0.01D=(0.01～～～～0.03)0.03)0.03)0.03)λλλλn n当把半波折合振子用于引向天线时，可证明半波折合当把半波折合振子用于引向天线时，可证明半波折合当把半波折合振子用于引向天线时，可证明半波折合当把半波折合振子用于引向天线时，可证明半波折合振子能把半波振子作有源振子时的引向天线的输入电阻振子能把半波振子作有源振子时的引向天线的输入电阻振子能把半波振子作有源振子时的引向天线的输入电阻振子能把半波振子作有源振子时的引向天线的输入电阻扩大扩大扩大扩大K K K K倍，因此在引向天线中广泛采用。

倍，因此在引向天线中广泛采用倍，因此在引向天线中广泛采用倍，因此在引向天线中广泛采用半波折合振子输入电阻的计算半波折合振子输入电阻的计算半波折合振子输入电阻的计算半波折合振子输入电阻的计算2.4.4 2.4.4 平衡器平衡器————对称天线的馈电对称天线的馈电平衡馈电平衡馈电平衡馈电平衡馈电不平衡馈电及其等效电路不平衡馈电及其等效电路不平衡馈电及其等效电路不平衡馈电及其等效电路n n1.1.1.1.用平行双导线馈电，对称振子两臂上电流等幅、对称；用平行双导线馈电，对称振子两臂上电流等幅、对称；用平行双导线馈电，对称振子两臂上电流等幅、对称；用平行双导线馈电，对称振子两臂上电流等幅、对称；n n2.2.2.2.用同轴线馈电，把同轴线的内外导体分别端接在振子两用同轴线馈电，把同轴线的内外导体分别端接在振子两用同轴线馈电，把同轴线的内外导体分别端接在振子两用同轴线馈电，把同轴线的内外导体分别端接在振子两臂，由于同轴线外导体外表面与右臂间的分布电容，使得臂，由于同轴线外导体外表面与右臂间的分布电容，使得臂，由于同轴线外导体外表面与右臂间的分布电容，使得臂，由于同轴线外导体外表面与右臂间的分布电容，使得它成为相当于左臂的一部分，起到分流作用，称为电流它成为相当于左臂的一部分，起到分流作用，称为电流它成为相当于左臂的一部分，起到分流作用，称为电流它成为相当于左臂的一部分，起到分流作用，称为电流““““外溢外溢外溢外溢””””。

这样，振子两臂的电流不再相等，失去了这样，振子两臂的电流不再相等，失去了这样，振子两臂的电流不再相等，失去了这样，振子两臂的电流不再相等，失去了““““对称对称对称对称””””性还会造成交叉极化分量，破坏原极化还会造成交叉极化分量，破坏原极化还会造成交叉极化分量，破坏原极化还会造成交叉极化分量，破坏原极化82解决同轴线馈电不平衡办法解决同轴线馈电不平衡办法解决同轴线馈电不平衡办法解决同轴线馈电不平衡办法n n（（（（1 1 1 1）扼止）扼止）扼止）扼止 ，即在馈电点让，即在馈电点让，即在馈电点让，即在馈电点让 ，，，，λλλλ/4 /4 /4 /4 扼流套即基于此原理；扼流套即基于此原理；扼流套即基于此原理；扼流套即基于此原理；n n（（（（2 2 2 2）让左右臂均有分流，且为均衡分流，但让）让左右臂均有分流，且为均衡分流，但让）让左右臂均有分流，且为均衡分流，但让）让左右臂均有分流，且为均衡分流，但让它们不能对外产生辐射，附加平衡段平衡器就它们不能对外产生辐射，附加平衡段平衡器就它们不能对外产生辐射，附加平衡段平衡器就它们不能对外产生辐射，附加平衡段平衡器就基于这种设想；基于这种设想；基于这种设想；基于这种设想；n n（（（（3 3 3 3）让振子的两臂均接同轴线内导体，形成对）让振子的两臂均接同轴线内导体，形成对）让振子的两臂均接同轴线内导体，形成对）让振子的两臂均接同轴线内导体，形成对““““地地地地””””自然平衡，还要保证两臂等幅馈电，自然平衡，还要保证两臂等幅馈电，自然平衡，还要保证两臂等幅馈电，自然平衡，还要保证两臂等幅馈电，U U U U形形形形管就是这样做的。

管就是这样做的管就是这样做的管就是这样做的83阻抗为阻抗为阻抗为阻抗为 ，使得馈电点处的，使得馈电点处的，使得馈电点处的，使得馈电点处的 ，因而扼止了，因而扼止了，因而扼止了，因而扼止了 ，，，，保证了振子两臂电流的对称性保证了振子两臂电流的对称性保证了振子两臂电流的对称性保证了振子两臂电流的对称性1 1）））） λ λ/4 /4 扼流套扼流套扼流套扼流套n n结构结构结构结构：在原同轴线的外边增加：在原同轴线的外边增加：在原同轴线的外边增加：在原同轴线的外边增加一段长为一段长为一段长为一段长为 的金属罩；罩的金属罩；罩的金属罩；罩的金属罩；罩的下端与同轴线外导体短接的下端与同轴线外导体短接的下端与同轴线外导体短接的下端与同轴线外导体短接n n原理原理原理原理：罩的内表面与原同轴线外：罩的内表面与原同轴线外：罩的内表面与原同轴线外：罩的内表面与原同轴线外导体的外表面便形成一段导体的外表面便形成一段导体的外表面便形成一段导体的外表面便形成一段 终端短路的新同轴线，它的输入终端短路的新同轴线，它的输入终端短路的新同轴线，它的输入终端短路的新同轴线，它的输入n n 性能分析性能分析性能分析性能分析：工作频率改变，扼流套的输入阻抗减小，：工作频率改变，扼流套的输入阻抗减小，：工作频率改变，扼流套的输入阻抗减小，：工作频率改变，扼流套的输入阻抗减小，平衡会遭到破坏，故这种平衡器为窄带器件；由扼流套平衡会遭到破坏，故这种平衡器为窄带器件；由扼流套平衡会遭到破坏，故这种平衡器为窄带器件；由扼流套平衡会遭到破坏，故这种平衡器为窄带器件；由扼流套的结构，它适用于硬同轴线给对称天线馈电情况。

的结构，它适用于硬同轴线给对称天线馈电情况的结构，它适用于硬同轴线给对称天线馈电情况的结构，它适用于硬同轴线给对称天线馈电情况84（（（（2 2 2 2）））） 附加平衡段平衡器附加平衡段平衡器附加平衡段平衡器附加平衡段平衡器结构结构结构结构等效电路等效电路等效电路等效电路ØØ让左右臂均有分流，且为均衡分流，但让它们不让左右臂均有分流，且为均衡分流，但让它们不让左右臂均有分流，且为均衡分流，但让它们不让左右臂均有分流，且为均衡分流，但让它们不能对外产生辐射能对外产生辐射能对外产生辐射能对外产生辐射85（（（（3 3 3 3）））） U U U U形管平衡器形管平衡器形管平衡器形管平衡器U U U U形管及其等效电路形管及其等效电路形管及其等效电路形管及其等效电路ØØ让振子的两臂均接同轴线内导体，形成对让振子的两臂均接同轴线内导体，形成对让振子的两臂均接同轴线内导体，形成对让振子的两臂均接同轴线内导体，形成对““““地地地地””””自然平衡，还要保证两臂等幅馈电自然平衡，还要保证两臂等幅馈电自然平衡，还要保证两臂等幅馈电自然平衡，还要保证两臂等幅馈电862.4.4 2.4.4 环形元引向天线环形元引向天线n n结构简单，增益高，可达结构简单，增益高，可达结构简单，增益高，可达结构简单，增益高，可达20dB20dB20dB20dB左右；反射环的半径及其与左右；反射环的半径及其与左右；反射环的半径及其与左右；反射环的半径及其与激励环之间的距离对增益影响不明显，但对后向辐射和输入激励环之间的距离对增益影响不明显，但对后向辐射和输入激励环之间的距离对增益影响不明显，但对后向辐射和输入激励环之间的距离对增益影响不明显，但对后向辐射和输入导纳有较大的控制作用；激励环的尺寸及线径对增益的影响导纳有较大的控制作用；激励环的尺寸及线径对增益的影响导纳有较大的控制作用；激励环的尺寸及线径对增益的影响导纳有较大的控制作用；激励环的尺寸及线径对增益的影响不大，但对后向辐射和输入导纳的影响较大。

不大，但对后向辐射和输入导纳的影响较大不大，但对后向辐射和输入导纳的影响较大不大，但对后向辐射和输入导纳的影响较大理论计算和实验表明：理论计算和实验表明：n当各引向环间距当各引向环间距d=(0.1d=(0.1～～ 0.3)0.3)λλ时，，选择引向引向环kb=0.9kb=0.9，可，可获得得较高的前向增益；高的前向增益；n当引向当引向环kbkb一定一定时，在，在d≤0.3d≤0.3λλ范范围内，前向增益随内，前向增益随间距距d d的增大而增大，但的增大而增大，但递增率却随着引向增率却随着引向环数目的增多而数目的增多而变慢在kb=0.7kb=0.7，，间距距d≥0.15d≥0.15λλ时，前向增益几乎与，前向增益几乎与d d无关对于于这种种较小尺寸的引向小尺寸的引向环，可以在保持前向增益一定的，可以在保持前向增益一定的前提下，前提下，调节d d以以满足其它指足其它指标要求；要求；nH H面的半功率波瓣面的半功率波瓣宽度比度比E E宽，一般情况下，一般情况下输入阻抗都有一入阻抗都有一非零非零值的的电抗成分，可以微抗成分，可以微调主主环的尺寸、的尺寸、线径、反射径、反射环以及第一、二个引向以及第一、二个引向环的几何参数并采用匹配装置，以的几何参数并采用匹配装置，以满足足馈线与与驻波比的要求；波比的要求；n当当kbkb0 0=1.1=1.1，，kbr=1.05kbr=1.05，，dr=0.1dr=0.1λλ时, ,若引向若引向环的周的周长接近接近一个波一个波长，，环间将将发生生强烈的耦合作用，前向增益会有明烈的耦合作用，前向增益会有明显的下降，的下降，设计时必必须避免此避免此现象的出象的出现。

通常引向通常引向环的的尺寸尺寸kbkb总是稍小于是稍小于1 1的882.4.5 2.4.5 背射（返射）天线背射（返射）天线n n 在引向天线的最末端的引向器后面再加一个反射盘在引向天线的最末端的引向器后面再加一个反射盘在引向天线的最末端的引向器后面再加一个反射盘在引向天线的最末端的引向器后面再加一个反射盘T T T T，就构成背射天线；增益，就构成背射天线；增益，就构成背射天线；增益，就构成背射天线；增益 ，当要求天线的增益，当要求天线的增益，当要求天线的增益，当要求天线的增益为（为（为（为（15-3015-3015-3015-30））））dBdBdBdB时，采用背射天线是比较恰当的时，采用背射天线是比较恰当的时，采用背射天线是比较恰当的时，采用背射天线是比较恰当的短背射天线短背射天线短背射天线短背射天线n n该天线由一根有源振子（或开口波导、小喇叭）和两个反该天线由一根有源振子（或开口波导、小喇叭）和两个反该天线由一根有源振子（或开口波导、小喇叭）和两个反该天线由一根有源振子（或开口波导、小喇叭）和两个反射盘组成。

电波在两个反射盘之间来回反射，其中一部分越射盘组成电波在两个反射盘之间来回反射，其中一部分越射盘组成电波在两个反射盘之间来回反射，其中一部分越射盘组成电波在两个反射盘之间来回反射，其中一部分越过小反射盘向外辐射各部分的巧妙组合形成了一个较为理过小反射盘向外辐射各部分的巧妙组合形成了一个较为理过小反射盘向外辐射各部分的巧妙组合形成了一个较为理过小反射盘向外辐射各部分的巧妙组合形成了一个较为理想的开口电磁谐振腔，使其定向辐射性能加强而杂散能量减想的开口电磁谐振腔，使其定向辐射性能加强而杂散能量减想的开口电磁谐振腔，使其定向辐射性能加强而杂散能量减想的开口电磁谐振腔，使其定向辐射性能加强而杂散能量减弱，因而能获得较高增益和较低副瓣弱，因而能获得较高增益和较低副瓣弱，因而能获得较高增益和较低副瓣弱，因而能获得较高增益和较低副瓣n n其增益约为其增益约为其增益约为其增益约为8.58.58.58.5～～～～17dB17dB17dB17dB，在同样增益下，其长度可以为引向，在同样增益下，其长度可以为引向，在同样增益下，其长度可以为引向，在同样增益下，其长度可以为引向天线的天线的天线的天线的1/101/101/101/10。